广西2019年高考化学一轮复习 选考3.2 分子结构与性质课件 新人教版.ppt

第2节分子结构与性质 考纲要求 1 了解共价键的形成 极性 类型 键和 键 了解配位键的含义 2 能用键能 键长 键角等说明简单分子的某些性质 3 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 4 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构 5 了解范德华力的含义及对物质性质的影响 6 了解氢键的含义 能列举存在氢键的物质 并能解释氢键对物质性质的影响 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 共价键1 共价键的本质与特征共价键的本质是原子之间形成共用电子对 方向性和饱和性是共价键的特征 2 共价键的种类 头碰头 肩并肩 偏移 不偏移 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 等电子原理原子总数相同 价电子总数相同的分子 即等电子体 具有相似的化学键特征 它们的许多性质相似 如CO和N2 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 键可以绕键轴旋转 键不能绕键轴旋转 2 气体单质中一定存在 键 可能存在 键 3 只有非金属原子之间才能形成共价键 4 在所有分子中都存在化学键 5 键比 键的电子云重叠程度大 形成的共价键强 6 键能单独形成 而 键一定不能单独形成 7 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 8 键长等于成键两原子的半径之和 9 所有的共价键都有方向性 10 O2分子中仅含非极性键 11 CH4与互为等电子体 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 1 键与 键的判断方法 1 依据重叠方式判断 s电子与s电子 p电子形成的共价键一定是 键 2 依据单 双键进行判断 共价单键是 键 共价双键中含有一个 键和一个 键 共价三键中含有一个 键和两个 键 3 依据强度方式判断 键的强度较大 较稳定 键较活泼 较容易断裂 注意N N中的 键强度较大 2 极性键与非极性键的判断 1 看形成共价键的两原子 不同种元素的原子之间形成的是极性共价键 同种元素的原子之间形成的是非极性共价键 2 看电子对的偏移 有偏移的为极性键 无偏移的为非极性键 3 看电负性 成键原子电负性不同 即不同种元素形成的为极性键 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 常见的等电子体 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体构型 并推测其物理性质 1 BN x与 C2 x N2O与CO2等也是等电子体 2 硅和锗是良好的半导体材料 它们的等电子体磷化铝 AlP 和砷化镓 GaAs 也是很好的半导体材料 3 白锡 Sn2 与锑化铟是等电子体 它们在低温下都可转变为超导体 4 SiCl4 的原子数目和价电子总数都相等 它们互为等电子体 都形成正四面体形 特别提醒等电子体结构相同 物理性质相近 但化学性质不同 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例1已知反应Cl2 g 3F2 g 2ClF3 g H 313kJ mol 1 F F键的键能为159kJ mol 1 Cl Cl键的键能为242kJ mol 1 则ClF3中Cl F键的平均键能为kJ mol 1 2 2015全国 节选 碳在形成化合物时 其键型以共价键为主 原因是 CS2分子中 共价键的类型有 答案 1 172 2 C有4个价电子且半径小 难以通过得或失电子达到稳定电子结构 键和 键 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 方法技巧反应热与键能 H 反应物总键能 生成物总键能 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 跟踪训练1 A族的氮 磷 砷 As 等元素在化合物中常表现出多种氧化态 含 A族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途 请回答下列问题 1 基态氮原子的价电子排布图 或轨道表示式 是 基态砷原子的电子排布式为 2 砷与同周期 A族的溴的第一电离能相比 较大的是 3 AsH3是无色稍有大蒜味的气体 AsH3的沸点高于PH3 其主要原因是 4 肼 N2H4 分子可视为NH3分子中的一个氢原子被 NH2 氨基 取代形成的另一种氮的氢化物 则N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 Na3AsO4可作杀虫剂 的空间构型为 与其互为等电子体的一种分子为 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3或 Ar 3d104s24p3 2 溴 3 AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量 故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力 4 sp3 正四面体形CCl4 或其他合理答案 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 解析 1 氮原子的最外层有5个电子 其价电子排布图 或轨道表示式 为 砷为33号元素 其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或 Ar 3d104s24p3 2 同周期元素 从左到右 第一电离能呈现增大趋势 砷与溴的第一电离能相比 较大的是溴 3 AsH3与PH3均为分子晶体 分子间不存在氢键 AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量 AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力 故AsH3的沸点高于PH3的沸点 4 NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化 氨基 NH2 中氮原子的杂化方式也为sp3杂化 N2H4的结构简式为H2N NH2 相当于两个氨基相结合 所以氮原子的杂化方式也为sp3杂化 根据价层电子对互斥理论知 的空间构型为正四面体形 与其互为等电子体的分子有CCl4 SiCl4等 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 O3能吸附有害紫外线 是人类赖以生存的保护伞 O3分子的结构如图所示 呈V形 键角116 5 三个氧原子以一个氧原子为中心 与另外两个氧原子分别构成一个非极性共价键 中间氧原子提供2个电子 旁边两个氧原子分别各提供1个电子 构成一个特殊的化学键 三个氧原子均等地享有这4个电子 请回答 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 1 题中非极性共价键是 填 或 下同 键 特殊的化学键是键 2 1919年 Langmuir提出等电子体的概念 由短周期元素组成的粒子 只要其原子数相等 各原子外层电子数之和相等 也可互称为等电子体 等电子体的结构相似 物理性质相近 根据等电子原理 下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是 填字母 A H2OB CO2C SO2D BeCl2 3 原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对 则O3分子有对孤电子对 4 下列有关说法中正确的是 填字母 A 臭氧和氧气互为同素异形体 它们在水中的溶解度相近B 臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定C 臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需要吸收能量D 向大气中排放氮的氧化物和氟氯代烃均能加快臭氧的分解 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 2 C 3 5 4 BD解析 1 特殊的化学键为 键 而相邻的氧原子之间的非极性共价键为 键 2 O3 SO2是均由3个原子组成 价电子数均为18的等电子体 3 在O3中 根据图示 形成共价键的电子共有8个 所以孤电子对数为5 4 O2与O3互为同素异形体 O2为非极性分子 O3为极性分子 所以O3在水中的溶解度较大 A错误 O3转化为O2释放能量 O2转化为O3吸收能量 C错误 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 分子的空间结构1 价层电子对互斥理论 1 理论要点 价层电子对在球面上彼此相距最远时 排斥力最小 体系的能量最低 孤电子对的排斥力较大 孤电子对越多 排斥力越强 键角越小 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 价层电子对互斥理论与分子构型 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 杂化轨道理论当原子成键时 原子的价电子轨道相互混杂 形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道 杂化轨道数不同 轨道间的夹角不同 形成分子的空间结构不同 sp杂化 sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道组合而成 杂化轨道间夹角为180 呈直线形 如H C C H sp2杂化 sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道组合而成 杂化轨道间夹角为120 呈平面三角形 如HCHO sp3杂化 sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道组合而成 杂化轨道间夹角为190 28 呈正四面体形 如CH4 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 配位键与配合物 1 配位键 孤电子对 分子或离子中没有与其他原子共用的电子对称孤电子对 配位键 成键原子一方提供孤电子对 另一方提供空轨道 含有孤电子对的微粒有 分子如CO NH3 H2O等 离子如Cl CN 等 含有空轨道的微粒有 过渡金属的原子或离子 配位键的表示方法 如A B A表示提供孤电子对的原子 B表示接受孤电子对的原子 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 配位化合物 配合物 定义 由金属离子 或原子 与某些分子或离子 称为配体 以配位键结合而成的化合物 组成 形成条件 a 中心原子有空轨道 如Fe3 Cu2 Zn2 Ag 等 b 配位体有孤电子对 如H2O NH3 CO F Cl CN 等 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 立体构型 只含一种配体 配位数是2时 直线形 如 Ag NH3 2 配位数是3时 平面三角形 如 HgI3 配位数是4时 正四面体形 如 ZnCl4 2 平面正方形 如 PtCl4 2 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 1 判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 1 根据杂化轨道的空间分布构型判断 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形 则分子或离子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形 则分子或离子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道在空间的分布呈直线形 则分子或离子的中心原子发生sp杂化 2 根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109 5 则分子或离子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道之间的夹角为120 则分子或离子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道之间的夹角为180 则分子或离子的中心原子发生sp杂化 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 根据等电子原理进行判断 如CO2是直线形分子 CNS 与CO2是等电子体 所以这些离子构型均为直线形 中心原子均采用sp杂化 4 根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4 是sp3杂化 价电子对数为3 是sp2杂化 价电子对数为2 是sp杂化 5 根据分子或离子中有无 键及 键数目判断 如没有 键为sp3杂化 含一个 键为sp2杂化 含两个 键为sp杂化 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 判断分子或离子立体构型的 三步 第一步 确定中心原子上的价层电子对数 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 第二步 确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用 它们趋向于尽可能地相互远离 这样已知价层电子对的数目 就可以确定它们的立体构型 第三步 分子或离子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分 价层电子对的总数减去成键电子对数 得孤电子对数 根据成键电子对数和孤电子对数 可以确定相应的较稳定的分子立体构型 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例2 1 2018全国 节选 Li是最轻的固体金属 采用Li作为负极材料的电池具有小而轻 能量密度大等优良性能 得到广泛应用 Li 与H 具有相同的电子构型 r Li 小于r H 原因是 LiAlH4是有机合成中常用的还原剂 LiAlH4中的阴离子空间构型是 中心原子的杂化形式为 LiAlH4中 存在 填字母 A 离子键B 键C 键D 氢键 2 2018全国 节选 硫及其化合物有许多用途 相关物质的物理常数如下表所示 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 回答下列问题 根据价层电子对互斥理论 H2S SO2 SO3的气态分子中 中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 图 a 为S8的结构 其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多 主要原因为 气态三氧化硫以单分子形式存在 其分子的立体构型为形 其中共价键的类型有种 固态三氧化硫中存在如图 b 所示的三聚分子 该分子中S原子的杂化轨道类型为 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 Li 核电荷数较大 正四面体形sp3AB 2 H2S S8相对分子质量大 分子间范德华力强 平面三角2sp3 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 解析 1 Li 核电荷数较大 对核外电子的吸引力大 导致其半径小于H 根据价电子对互斥理论 LiAlH4中阴离子的空间构型是正四面体形 中心原子采用sp3杂化 LiAlH4中存在离子键和 键 2 H2S SO2 SO3中心原子价层电子对数分别为4 3 3 故H2S分子的中心原子价层电子对数不同于SO2 SO3 S8分子的相对分子质量比SO2大 分子间范德华力强 故其熔点和沸点比SO2高很多 气态三氧化硫中心原子价层电子对数为3 孤电子对数为0 故其分子的立体构型为平面三角形 共价键有 键和 键两种类型 根据图 b 所示 固态三氧化硫每个硫原子与四个氧原子形成4个 键 故S原子的杂化轨道类型为sp3 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 跟踪训练3 人类文明的发展历程 也是化学物质认识和发现的历程 其中铁 二氧化碳 青霉素 硝酸钾 乙醇 氨等物质的发现对人类文明的发展意义重大 1 基态铁原子外围电子排布式为 2 CO2的电子式为 1molCO2分子中含有 键的物质的量为 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 6 氨基青霉烷酸的结构如图所示 其中C N O原子半径的大小关系为 电负性的大小关系为 其中采用sp3杂化的原子有C 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 5 乙醇的相对分子质量比氯乙烷小 但其沸点比氯乙烷高 其原因是 6 铁和氨气在640 可发生置换反应 产物之一的晶胞结构如图所示 若两个最近的Fe原子间的距离为acm 则该晶体的密度计算式为g cm 3 用NA表示阿伏加德罗常数的值 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 解析 1 26号元素Fe位于周期表中第四周期第 族 基态铁原子外围电子排布式为3d64s2 2 碳原子最外电子层只有4个电子 它需要4个电子才能达到稳定结构 而氧原子最外电子层有6个电子 它需要2个电子达到稳定结构 所以CO2的电子式为 碳氧双键中有1个 键 1个 键 1molCO2分子中含有 键的物质的量为2mol 3 同周期元素原子序数越大原子半径越小 稀有气体元素除外 因为原子序数越大原子核中质子数越多 对电子的引力越大 故C N O原子半径的大小关系为C N O 同周期从左向右 稀有气体元素除外 元素的原子吸引电子能力逐渐增强 电负性逐渐增大 故电负性的大小关系为C N O 在6 氨基青霉烷酸分子中 形成四个单键的碳原子 形成三个单键的氮原子 形成两个单键的氧原子和硫原子均采取sp3杂化 故采用sp3杂化的原子有C S N O 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 2018陕西榆林模拟 已知A B C D E都是周期表中前四周期的元素 它们的核电荷数依次增多 其中A B C都是能层数为2的非金属元素 化合物DC为离子化合物 D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构 AC2为非极性分子 E的核外电子排布中有6个未成对电子 是同周期中最多的 ECl3能与B C的氢化物形成六配体的配合物 且两种配体的物质的量之比为2 1 三个氯离子位于外界 试用相应的元素符号或式子填空 1 写出元素的名称 A E 2 A B C的第一电离能由小到大的顺序为 B的氢化物分子的中心原子采取杂化 该分子的空间构型为 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 化合物AC2与一种由B C组成的化合物X互为等电子体 则X的化学式为 完全由B的原子组成的某粒子与AC2也属于等电子体 该粒子的化学式为 其空间构型为 4 ECl3形成的配合物的化学式为 5 D的单质在AC2中可以燃烧生成一种白色固体和一种黑色固体 该反应的化学方程式为 6 与E同周期 且最外层电子排布相同的原子的价层电子排布式为 答案 1 碳铬 2 C O Nsp3三角锥形 3 N2O直线形 4 Cr NH3 4 H2O 2 Cl3 5 2Mg CO22MgO C 6 3d104s1 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 解析C是能层数为2的非金属元素 化合物DC为离子化合物 D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构 D为镁 C为氧 AC2为非极性分子 AC2为CO2 A为碳元素 因A B C的核电荷数依次增多 则B为氮元素 E的核外电子排布中有6个未成对电子 是同周期中最多的 则E为铬元素 1 A是碳元素 E是铬元素 2 C N O的第一电离能呈增大趋势 而N的2p能级为半充满结构 更稳定 则C N O的第一电离能由小到大的顺序为C O N B的氢化物NH3分子的中心原子 N 采取sp3杂化 由于分子中只有3个氢原子 所以该分子的空间构型为三角锥形 3 化合物CO2与一种由N O组成的化合物N2O互为等电子体 完全由氮原子组成的与CO2也属于等电子体 它们的空间构型相同 为直线形 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 CrCl3能与N O的氢化物形成六配体的配合物 且两种配体的物质的量之比为2 1 三个氯离子位于外界 配合物的化学式为 Cr NH3 4 H2O 2 Cl3 5 Mg的单质在CO2中可以燃烧生成一种白色固体 MgO 和一种黑色固体 C 该反应的化学方程式为2Mg CO22MgO C 6 与Cr同周期 且最外层电子排布相同的原子的价层电子排布式为3d104s1 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 分子的性质1 分子间作用力 1 定义 物质分子间普遍存在的一种相互作用 2 分类 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3 范德华力与物质性质 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4 氢键与物质性质 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 2 范德华力 氢键 共价键的比较 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3 溶解性 相似相溶 的规律 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 极性溶质一般能溶于极性溶剂 若能形成氢键 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 溶解性越好 相似相溶 还适用于分子结构的相似性 如乙醇和水互溶 C2H5OH和H2O中的羟基相近 而戊醇在水中的溶解度明显减小 4 无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成 HO mROn 如果成酸元素R相同 则n值越大 R的正电性越高 导致R O H中O的电子向R偏移 在水分子的作用下越易电离出H 酸性越强 如H2SO3 H2SO4 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 以极性键结合起来的分子不一定是极性分子 2 非极性分子中 一定含有非极性共价键 3 氨水中氨分子与水分子间形成了氢键 4 乙醇分子和水分子间只存在范德华力 5 碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键 6 水分子间既存在范德华力 又存在氢键 7 氢键具有方向性和饱和性 8 H2和O2之间存在氢键 9 H2O2分子间存在氢键 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 10 卤素单质 卤素氢化物 卤素碳化物 即CX4 的熔 沸点均随着相对分子质量的增大而增大 11 氢键的存在一定能使物质熔 沸点升高 12 极性分子中可能含有非极性键 13 H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 2 判断ABn型分子极性的经验规律 1 若中心原子A中无孤电子对 则为非极性分子 有孤电子对 则为极性分子 2 中心原子A的化合价的绝对值 该元素所在的主族序数 则为非极性分子 若不等 则为极性分子 如BCl3 CO2是非极性分子 SO2 NF3是极性分子 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 例3 1 氧元素有两种同素异形体 其中沸点高的是 填分子式 原因是 2 CaF2难溶于水 但可溶于含Al3 的溶液中 原因是 用离子方程式表示 已知在溶液中可稳定存在 F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物 例如ClF3 BrF3等 ClF3的熔 沸点比BrF3的 填 高 或 低 3 Cr3 基态核外电子排布式为 配合物 Cr H2O 6 3 中 与Cr3 形成配位键的原子是 填元素符号 与H2O互为等电子体的一种阳离子为 填化学式 H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶 除因为它们都是极性分子外 还因为 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 答案 1 O3O3相对分子质量较大 范德华力大 3 1s22s22p63s23p63d3或 Ar 3d3OH2F H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 易错警示氢键除影响物质的熔 沸点外 还影响物质的溶解度 如乙醇和水能以任意比互溶 以及物质的密度 如冰的密度比水小 但氢键只是一种分子间较强的作用力 不能影响分子的化学性质 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 跟踪训练5 2017全国 钾和碘的相关化合物在化工 医药 材料等领域有着广泛的应用 回答下列问题 1 元素K的焰色反应呈紫红色 其中紫色对应的辐射波长为nm 填字母 A 404 4B 553 5C 589 2D 670 8E 766 5 2 基态K原子中 核外电子占据最高能层的符号是 占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 K和Cr属于同一周期 且核外最外层电子构型相同 但金属K的熔点 沸点等都比金属Cr低 原因是 3 X射线衍射测定等发现 I3AsF6中存在的几何构型为 中心原子的杂化形式为 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4 KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料 具有钙钛矿型的立方结构 边长为a 0 446nm 晶胞中K I O分别处于顶角 体心 面心位置 如图所示 K与O间的最短距离为nm 与K紧邻的O个数为 5 在KIO3晶胞结构的另一种表示中 I处于各顶角位置 则K处于位置 O处于位置 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 答案 1 A 2 N球形K原子半径较大且价电子数较少 金属键较弱 3 V形sp3 4 0 31512 5 体心棱心 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 解析 1 紫色光波长范围是400 430nm 故选A 2 K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1 故核外电子占据的最高能层是第4层 符号是N 占据该能层电子的能级为4s 电子云轮廓图为球形 K的价层电子排布为4s1 Cr的价层电子排布为3d54s1 K的价层电子数较少 K的原子半径较Cr的大 故K的金属键较Cr的弱 熔 沸点较Cr的低 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 5 若I处于各顶角位置 则晶胞结构图为 故K在体心 O在棱心 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 6 2018陕西汉中高三质量检测 X Y Z W为原子序数递增的短周期主族元素 R为过渡元素 Y的最高价氧化物的水化物是强酸 Z元素基态原子中有2个未成对电子 基态W原子的价层电子排布式为nsn 1npn 1 X与W为同主族元素 基态的R原子M能层全充满 核外有且仅有1个未成对电子 请回答下列问题 1 基态R原子的核外价层电子排布式为 2 X Y Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 填元素符号 3 元素Y的简单气态氢化物的沸点 填 高于 或 低于 元素X的简单气态氢化物的沸点 其主要原因是 元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为 元素X的简单气态氢化物分子的立体构型为 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4 Y的气态氢化物在水中可形成氢键 其氢键最可能的形式为 填字母序号 5 X的最高价氧化物分子中 键与 键数目之比为 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 答案 1 3d104s1 2 N O C 3 高于NH3分子间可以形成氢键sp3正四面体 4 B 5 1 1解析根据题意可知X Y Z W R分别为C N O Si Cu 1 基态铜原子的核外有29个电子 价层电子排布式为3d104s1 2 同周期元素的第一电离能从左到右有增大趋势 但氮原子2p能级半充满 第一电离能大于O 所以C N O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N O C 3 NH3分子间可以形成氢键 NH3的沸点高于CH4的沸点 NH3中氮原子价层电子对数是4 氮原子的杂化类型为sp3 CH4分子的立体构型为正四面体 4 水中氢原子与NH3中氮原子形成氢键 故选B 5 CO2分子的结构是O C O 双键中有1个 键和1个 键 二氧化碳中 键与 键数目之比为1 1 1 共价键的3种分类 1 极性键和非极性键 2 键和 键 3 单键 双键 三键2 极性分子和非极性分子的区别3 原子轨道杂化的3种常见方式sp杂化 sp2杂化 sp3杂化4 作用力大小比较的一种关系共价键 氢键 范德华力 决定 2 1 3 4 5 1 2017全国 研究发现 在CO2低压合成甲醇反应 CO2 3H2 CH3OH H2O 中 Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性 显示出良好的应用前景 回答下列问题 1 Co基态原子核外电子排布式为 元素Mn与O中 第一电离能较大的是 基态原子核外未成对电子数较多的是 2 CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为和 3 在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中 沸点从高到低的顺序为 原因是 4 硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料 Mn NO3 2中的化学键除了 键外 还存在 2 1 3 4 5 5 MgO具有NaCl型结构 如图 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式 X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a 0 420nm 则r O2 为nm MnO也属于NaCl型结构 晶胞参数为a 0 448nm 则r Mn2 为nm 2 1 3 4 5 答案 1 1s22s22p63s23p63d74s2或 Ar 3d74s2OMn 2 spsp3 3 H2O CH3OH CO2 H2H2O与CH3OH均为极性分子 H2O中氢键比甲醇多 CO2与H2均为非极性分子 CO2相对分子质量较大 范德华力较大 4 离子和 键 5 0 1480 076 2 1 3 4 5 解析 1 Co是27号元素 其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或 Ar 3d74s2 一般元素的非金属性越强 第一电离能越大 金属性越强 第一电离能越小 故第一电离能O Mn 氧原子价电子排布式为2s22p4 其核外未成对电子数是2 锰原子价电子排布式为3d54s2 其核外未成对电子数是5 故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn 2 CO2和CH3OH中的中心原子碳原子的价层电子对数分别是2和4 故碳原子的杂化方式分别为sp和sp3 3 四种物质固态时均为分子晶体 H2O CH3OH都可以形成分子间氢键 一个水分子中两个H都可以参与形成氢键 而一个甲醇分子中只有羟基上的H可用于形成氢键 所以水的沸点高于甲醇 CO2的相对分子质量大于H2的 所以CO2分子间范德华力大于H2分子间的 则沸点CO2高于H2 故沸点H2O CH3OH CO2 H2 2 1 3 4 5 2 1 3 4 5 2 2016课标全国乙 节选 锗 Ge 是典型的半导体元素 在电子 材料等领域应用广泛 Ge与C是同族元素 碳原子之间可以形成双键 三键 但锗原子之间难以形成双键或三键 从原子结构角度分析 原因是 答案 锗原子半径大 原子间形成的 键较长 p p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠 难以形成 键 4 3 1 2 5 3 2016课标全国甲 节选 东晋 华阳国志 南中志 卷四中已有关于白铜的记载 云南镍白铜 铜镍合金 闻名中外 曾主要用于造币 亦可用于制作仿银饰品 硫酸镍溶于氨水形成 Ni NH3 6 SO4蓝色溶液 1 Ni NH3 6 SO4中阴离子的立体构型是 2 在 Ni NH3 6 2 中Ni2 与NH3之间形成的化学键称为 提供孤电子对的成键原子是 3 氨的沸点 填 高于 或 低于 膦 PH3 原因是 氨是分子 填 极性 或 非极性 中心原子的轨道杂化类型为 答案 1 正四面体 2 配位键N 3 高于NH3分子间可形成氢键极性sp3 4 3 1 2 5 2 Ni NH3 6 2 为一种配离子 Ni2 与NH3之间以配位键结合 NH3中的氮原子提供孤电子对 3 NH3分子间存在氢键 而PH3分子间只存在范德华力 氢键的强度大于范德华力 故氨的沸点高于PH3 氨分子为三角锥形分子 为极性分子 中心原子氮原子采用sp3杂化 4 3 1 2 5 4 砷化镓 GaAs 是优良的半导体材料 可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等 AsCl3分子的立体构型为 其中As的杂化轨道类型为 答案 三角锥形sp3解析 AsCl3分子中砷原子杂化轨道类型为sp3杂化 三个sp3杂化轨道分别与三个氯原子成键 还有一个sp3杂化轨道上有一对孤电子对 故AsCl3分子的立体构型为三角锥形 5 3 1 2 4 答案 1 正四面体sp3 2 4异硫氰酸分子间可形成氢键 而硫氰酸分子间不能形成氢键 a 5 3 1 2 4